碱性配合物型锌-镍合金电镀工艺研究(3)
1.3 碱性锌-镍合金电镀工艺在国内外研究的情况及发展趋势
1.3.1 锌-镍合金国外研究情况
1.3.2 锌-镍合金国内研究情况
1.3.3 锌-镍合金工艺研究发展趋势
1.4 研究碱性锌-镍合金电镀工艺达到的目标
锌-镍合金镀层具有良好的防护性能而被越来越多的应用在有较高防护性要求的钢铁表面。本课题主要研究以氢氧化钠为锌的主要配合物、其它配合物为镍的主要配合物，并辅以添加剂的锌-镍合金镀液。在该镀液中能镀取结晶细致、半光亮以上锌-镍合金镀层。研究结果可以使碱性锌-镍合金电镀溶液具有镀层中金属百分含量稳定、镀液分散能力、深镀能力好的特点，从而被更多的应用到实际生活中。
2碱性锌-镍合金电镀的技术原理
2.1 合金电镀沉积机理
析出电位相互差不多的两种不一样的金属，才可以在相同的一个阴极电位下面发生合金共沉积[11]。我们将络合剂加入到电镀中，通过加入络合剂，使金属离子产生共沉积。这一方法使金属例子的平衡电位向负方向移动，可以增加阴极极化。络合剂的选择是根据金属离子的性质而决定，一般有三种情况：第一种是两种金属使用相同的络合剂，使用相同的络合剂可以使两种金属同时产生络合物。第二种是只加入一种络合剂只络合一种金属，而另外一种金属保持原有的形式存在。第三种是加入两种不同的络合剂分别络合对应的金属。
通过合金电沉积理论以及电镀的组分已经工艺，可以将合金电沉积分为五种类型：正则共沉积、非正则共沉积、平衡共沉积、异常共沉积、诱导共沉积。
锌的标准电极电位为： （2.1）
镍的标准电极电位为： （2.2）
我们通过电极电位可以发现锌的电极电位比镍低，但在共沉积时候锌比镍容易沉积，这是不正常的共沉积。关于碱性锌镍共沉积的机理目前有以下几种论述：
（1） 氢氧化物抑制机理
氢氧化物抑制机理也称为膜吸附机理[12,13]。在1963年，首先由Brenner[5]提出，之后不断得加以补充和验证。该机理主要论述的是锌和镍在共沉积的时候，阴极表面会析氢，导致阴极周围的氢离子浓度下降，pH值升高，从而生成吸附在阴极表面的氢氧化锌胶体膜，这就抑制了镍离子的沉积，但不会影响到锌的沉积，因此，锌会优先沉积。之后D.E.Hall[14]等通过对锌-镍合金共沉积规律的研究更是验证了这一说法，这与电流密度对镀层组成的影响规律是一致的。当电流密度降低，反应速度减小，氢离子浓度缓慢下降，这就不能形成氢氧化锌胶体膜，所以镍的沉积并不受阻滞影响，表现为正常共沉积。pH 的值会随着电流密度的升高而升高，这样就容易形成氢氧化锌胶体膜，此时的锌-镍合金的共沉积为异常共沉积。